faktor antara lain besarnya magnitudo, jarak lokasi bencana dari

BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab pendahuluan ini akan berisi tentang latar belakang, rumusan
masalah, tujuan penelitian manfaat penelitian dan batasan masalah dari penelitian
kami.
1.1
Latar Belakang
Gempa bumi merupakan bencana alam yang waktu terjadinya sulit untuk
diprediksi dan bisa terjadi di daerah-daerah di dunia yang dilewati oleh perbatasan
antara dua plat tektonik yang umumnya disebut dengan sabuk-gempa {earthquake
bell). Getaran akibat gempa bumi dapat menyebabkan kerusakan baik kerusakan
struktur tanah maupun kerusakan bangunan yang berada di atas tanah.
Bencana yang ditimbulkan oleh gempa bumi ditentukan oleh beberapa
faktor antara lain besarnya magnitudo, jarak lokasi bencana dari pusat gempa,
keadaan geologi setempat, kepadatan penduduk/ bangunan, kualitas bangunan dan
sebagainya. Semakin besar magnitudo akan menyebabkan semakin besar energi
yang dikeluarkan oleh suinber gempa. Hal ini akan mengakibatkan semakin besar
pula bencana yang ditimbulkannya. Salah satu cara untuk mengurangi jumlah
korban akibat gempa bumi adalah dengan mendirikan bangunan tahan gempa
{earthquake resistant structures).
Selama gempa bumi, bangunan mengalami gerakan vertikal dan gerakan
horizontal. Gaya inersia atau gaya gempa, baik dalam arah vertikal maupun
horizontal, akan timbul di titik-titik pada massa struktur. Dan kedua gaya ini,
gaya dalam arah vert.kal hanya sedikit mengubah gaya gravitas, yang bekerja
pada struktur, sedangkan struktur biasanya d.rencanakan terhadap gaya vert.kal
dengan faktor keamanan yang memadai. Oleh karena itu, struktur umumnya
jarang sekali runtuh akibat gaya gempa vertikal.
Sebal.knya, gaya gempa horisontal menyerang titik-titik lemah pada
struktur yang kekuatannya tidak memadai dan akan langsung menyebabkan
keruntuhan / kegagalan {failure). Atas alasan in,, prinsip utama dalam
perancangan bangunan tahan gempa {design of earthquake resistant structures)
ialah meningkatkan kekuatan struktur terhadap gaya lateral yang umumnya t.dak
memadai.
Salah satu cara untuk meningkatkan kekuatan struktur adalah dengan
menggunakan dmding geser berlubang {shear walls with openings) yang
dihubungkan dengan portal, karena interaksi antara dinding geser dengan portal
memiliki kekakuan yang lebih besar daripada dinding geser yang berdin sendiri
{Jree-standing wall). Untuk penjelasan lebih lanjut tentang dinding geser
berlubang-portal akan dijelaskan dalam rumusan masalah.
1.2
Rumusan Masalah
Semakin tinggi bangunan yang dibebani oleh beban gempa, maka semakin
besar pula goyangan yang terjadi pada bangunan tersebut. Untuk mengatasi
semakin besarnya goyangan tersebut adalah dengan memperkaku struktur utama
bangunan itu. Untuk konstruksi beton, usaha itu dengan menggunakan dinding
geser. Penggunaan dindmg geser pada bangunan sangat efektif untuk daya tahan
gempa yaitu untuk mengendalikan simpangan antar tingkat yang cukup besar
akibat beban gempa. Dalam analisis ini dipakai dindmg geser berlubang.
Mengapa dindmg geser berlubang ?
Penggunaan dindmg geser berlubang dipakai untuk mengurangi berat
struktur, pertimbangan faktor ekonomis dan juga segi arsitektural yang
disesuaikan dengan fungsinya. Lubang pada dinding bisa berupa lubang jendela
yang seragam di set.ap tingkat dan bentang, maupun lubang lainnya, dan
bentuknya bisa berupa potongan dinding penuh atau lubang ditengah.
Pada interaksi dinding geser berlubang - portal {frame-shear walls with
openings), karakteristik lendutan dinding dan portal berbeda jauh, sehingga besar
simpangan antar tingkat tiap lanta. berbeda-beda sejalan dengan perubahan
kekakuan dan struktur dinding geser berlubang - portal. Pada struktur kombinasi
antara portal dengan dmding {frame-wall) pada tmgkat-tmgkat atas struktur portal
akan mengalam. simpangan yangjustrubertambah besar sebagai akibat dan gaya
tank struktur dinding, dengan kondisi seperti itu maka struktur dinding pada
kombinasi antara portal dengan dinding kadang-kadang tidak dibuat sampai
puncak struktur bangunan. Apakah ada pengaruh rasio luas lubang dan portal dmding geser berlubang terhadap perubahan kekakuan dan struktur''. Seberapa
besar rasio luas lubang yang masih optimum dipakai pada dinding geser berlubang
- portal tersebut?. Inilah permasalahan yang mendasan kenapa penelitian
terhadap rasio luas lubang dinding geser berlubang perlu dilakukan, untuk
mendapatkan kekakuan yang optimum ditinjau dari pengaruh simpangan, gaya
geser dan momen guling berdasarkan variasi luas lubang dari dmding geser
berlubang.
Bagaimana cara mencan rasio luas lubang dindmg geser berlubang yang
efektif?
Dan output hasil analisis dinamik dengan SAP 2000 didapat hasil
simpangan relatif, simpangan antar tingkat, gaya geser dasar dan momen guling
dasar dan masing - masing variasi luas lubang dinding geser berlubang dengan
ketinggian peletakan 80% tinggi total struktur.
Untuk mencari pengaruh kekakuan dinding geser berlubang tiap variasi
yaitu dengan plot grafik antara simpangan relatif maksimum vs vanasi rasio luas
lubang dinding geser berlubang.
Untuk mencari rasio luas lubang dinding geser berlubang yang efektif
(diambil dari nilai maksimum simpangan antar tingkat tiap vanasi) yaitu dengan
plot grafik antara simpangan antar tingkat vs rasio luas lubang dinding geser
berlubang.
Untuk mencari gaya geser dasar terkecil dan efektif diambil dan nilai
maksimum gaya geser pada kolom lantai pertama {base shear) dengan plot grafik
antara gaya geser dasar vs variasi luas lubang dinding geser berlubang.
Untuk momen guling dasar yang terkecil dan efektif diambil dari nilai
maksimum momen guling pada kolom lantai pertama {base moment) dengan plot
grafik antara momen guling vs variasi luas lubang dinding geser berlubang.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk memperoleh rasio luas
lubang dinding geser berlubang yang efektif dengan analisis dinamis pengaruh
luas lubang dinding geser berlubang-portal 3D terhadap simpangan, gaya geser
dan momen guling menggunakan eksitasi gempa El Centro.
1.4
Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin diperoleh dari penelitian ini adalah:
a.
menambah wawasan tentang bangunan tahan gempa,
b.
dapat mengetahui keefektifan rasio luas lubang dinding geser
berlubang pada interaksi portal 3-D ditinjau dari simpangan, gaya
geser dan momen guling akibat beban gempa, dan
c.
dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam desain bangunan
bertingkat tinggi tahan gempa yang menggunakan dinding geser
berlubang sehingga diperoleh suatu hitungan struktur yang efektif dan
ekonomis.
1.5
Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini antara lain adalah:
1.
perhitungan dilakukan pada struktur beton bertulang,
2.
struktur dianggap memiliki dukungan jepit penuh,
3.
penulangan tidak diperhitungkan,
4.
model struktur yang dipakai adalah model bangunan bertingkat 20
(duapuluh) lantai 3 dimensi,
5.
digunakan dimensi dinding geser 3,4 x 5,4 meter, tebal 0,30 meter
dengan bentuk lubang memanjang horisontal dengan 11 variasi rasio
luas lubang dinding geser,
6.
letak dinding geser berlubang simetris dalam dua arah yang
berlawanan pada keempat sisi luar bangunan,
7.
digunakan beban dinamik eksitasi gempa metode riwayat waktu {time
history) El Centro 1940 arah N-S, E-W dan vertikal,
8.
analisa struktur menggunakan program SAP 2000 Versi 7.42,
9.
P - A effect diabaikan,
10. parameter yang digunakan adalah simpangan relatif, simpangan
antara tingkat, gaya geser dasar dan momen guling, dan
11. pembebanan pada lantai diasumsikan lantai penuh (tidak ada lubang).